时间:2017-08-22 02:13:46
1、选择题 如图所示,带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,在它正前方有一个静止在绝缘小支架上不带电的液滴b,带电液滴a与液滴b发生正碰,在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c.若不计支架对液滴c沿水平方向的作用力,则液滴c离开支架后(? )
A.一定做曲线运动
B.可能做匀速圆周运动
C.可能做直线运动
D.电场力对其做正功
参考答案:A
本题解析:液滴a在电?磁场中做匀速运动,有mag=Bqva+qE,与液滴b复合过程中动量守恒:mava=(mb+ma)v,刚碰后c受到的向上的作用力qE+Bqv<qE+Bqva=mag<(ma+mb)g,故此液滴要做曲线运动,电场力做负功,A对,C?D错.在匀强复合场中带点质点做匀速圆周运动时要求恒力的合力为零,洛伦兹力提供向心力,故B错误.
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和沿斜面方向的匀强电场中,有一质量为m、带电荷量为-q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小为___________,未知电场的场强的大小为___________,方向沿___________。
参考答案:mω/q,mgsinθ/q,斜面向下
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),如图所示。已知电场方向沿z轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度的大小为B;重力加速度为g。问:一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴(x、y、z)上以速度v做匀速运动?若能,m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系?若不能,说明理由。
参考答案:解:能沿x轴正向:Eq+Bqv=mg;
能沿x轴负向:Eq=mg+Bqv;
能沿y轴正向或负向:Eq=mg;
不能沿z轴,因为电场力和重力的合力沿z轴方向,洛伦兹力沿x轴方向,合力不可能为零。
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (18分)如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷
,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。
参考答案:(1)(2)
(3)
本题解析:(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由? ①
可得:? ②
(2)分析可知,带电粒子运动过程如图所示,
由粒子在磁场中运动的周期? ③
可知粒子第一次在磁场中运动的时间:? ④
? ⑤
粒子在电场中的加速度? ⑥
粒子在电场中减速到0的时间:? ⑦
由对称性,可知运动的总时间: ?⑧
即?⑨
(3)由题意分析可知,当粒子沿着y轴两侧300角射入时,将会沿着水平方向射出磁场区域,之后垂直虚线MN分别从P" 、Q"射入电场区,做类平抛运动,最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q。?⑩
由几何关系P"到x轴的距离,?(11)
最远位置P坐标为? (12)
Q"到x轴的距离? (13)
最近位置Q坐标为? (14)
所以,坐标之差为? (15)
? (16)
评分标准:①②每式2分,③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(11)(12)(13)(14)(15)(16)每式1分。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E, 今有一带正电的粒子从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时, 速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc 区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小也为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于E/v0,重力加速度为g,则下列关于粒子运动的有关说法正确的是
[? ]
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:一般